JP2003034114A

JP2003034114A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2003034114A
Application number: JP2001219654A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nagano; 秀樹長野; Hiroshi Tsuzuki; 洋都築; Masayuki Murase; 昌幸村瀬
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱用熱交換器の下流側にこの熱交換器の通
風部分の端面に沿った壁面が設けられ、この加熱用熱交
換器と壁面との間に補助加熱器を配設可能とする車両用
空調装置において、空調ケースの大型化を避けつつ、補
助加熱器の装着の有無に拘わらず、混合エリアへ導かれ
る空気の流方向の変化をなくして安定した温調特性を得
ることができるようにする。【解決手段】補助加熱器２２の通風部分の端面の面積
をヒータコア５の通風部分の端面の面積よりも小さく
し、この補助加熱器２２を、ヒータコア５と隔壁１７と
の間のうち、混合エリア９に近い側を避けた部位に配設
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、加熱用熱交換器
の下流側に必要に応じて補助加熱器を配設できるように
した車両用空調装置、特に、加熱用熱交換器の通過空気
を、加熱用熱交換器の通風部分の端面に沿って設けられ
た壁部により混合エリアへ導くようにしている車両用空
調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載される空調装置においては、
エンジン冷却水を利用した加熱用熱交換器を用いている
ものが多いが、このような車両においては、エンジン燃
焼効率の向上などに起因して、十分な加熱能力が得られ
ない場合があり、また、寒地向けに生産される車両に対
しては、加熱能力を増加させる必要もあり、このため、
補助加熱器を必要に応じて追加できるようにしておくこ
とが要請されている。

【０００３】そこで、従来においては、例えば、実開昭
６１−１８３２０６号公報に示されるように、ヒータコ
アの下流側に補助加熱器（ＰＴＣヒータ１４）を配置
し、ヒータコアを通過した空気をこの補助加熱器によっ
てさらに加熱できるようにした構成などが考えられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を、特開平１１−１１１３５号公報などに示さ
れるセンター置きの車両用空調装置、即ち、車両のセン
ターコンソール部などに送風機、エバポレータ、ヒータ
コアなどの空調機器を集約して配置し、空調ケース内で
車両の前方側から後方側に向かって空気を流すようにし
ている車両用空調装置等に採用すると、空調ケースの前
後方向の寸法を小さくしたい要請があるにも拘わらず、
補助加熱器をヒータコアの後方側（車室側）に配置せざ
るを得なくなるため、次のような不都合が生じている。

【０００５】即ち、上述のような車両用空調装置におい
ては、図４（ａ）に示されるように、冷却用熱交換器α
の下流側に配された加熱用熱交換器βの後方（車室側）
にこの熱交換器の通風部分の端面に沿った壁面γが立設
され、加熱用熱交換器βを通過した空気をこの壁面γに
沿って上方へ送り、エアミックスドアδの下流側に設け
られた混合エリアεへ導くようにしているので、図４
（ｂ）に示すように、補助加熱器ζを加熱用熱交換器β
の後方に配設すると、いままで、加熱用熱交換器βと壁
面γとの間に確保されていた通路が狭くなり、通気抵抗
の増加を招くと共に、混合エリアεへ導かれる空気の流
方向が変化して温調特性が変わってしまうという不都合
がある。この点を回避するために、加熱用熱交換器βと
壁面γとの間に大きな空間を確保しておくことも考えら
れるが、このような構成によれば、空調ケースの前後方
向の寸法が大きくなり、搭載性の悪化を招くこととな
る。

【０００６】そこで、この発明においては、センター置
きの車両用空調装置などのように、加熱用熱交換器の下
流側にこの熱交換器の通風部分の端面に沿った壁面が設
けられ、加熱用熱交換器と壁面との間に補助加熱器を配
設できるようにしている車両用空調装置において、空調
ケースの大型化を避けつつ、補助加熱器の装着の有無に
拘わらず、混合エリアへ導かれる空気の流方向の変化を
なくして安定した温調特性を得ることができるようにす
ることを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明にかかる車両用空調装置は、空調ケースを
介して空気を送風する送風手段と、前記空調ケース内に
配されて該空調ケース内に導入された空気を冷却する冷
却用熱交換器と、前記空調ケース内に配されて前記冷却
用熱交換器よりも下流側に配された加熱用熱交換器と、
前記冷却用熱交換器を通過した空気を前記加熱用熱交換
器をバイパスして下流側へ導く冷風通路と、前記加熱用
熱交換器を通過した空気を下流側へ導く温風通路と、前
記冷風通路を介して流れる空気と前記温風通路を介して
流れる空気とを混合させる混合エリアと、前記温風通路
に必要に応じて配される補助加熱器とを有し、前記温風
通路を前記加熱用熱交換器とこの加熱用熱交換器の通風
部分の端面に沿って設けられた壁部との間に形成し、こ
の壁部により前記加熱用熱交換器の通過空気を前記混合
エリアへ導くようにしている構成において、前記補助加
熱器の通風部分の端面の面積を前記加熱用熱交換器の通
風部分の端面の面積よりも小さくすると共に、前記補助
加熱器を、前記加熱用熱交換器と前記壁部との間のう
ち、前記混合エリアに近い側を避けた部位に配設するよ
うにしたことを特徴としている（請求項１）。

【０００８】したがって、補助加熱器を、加熱用熱交換
器よりも小さくした上で、混合エリアに近い部分を避け
るように加熱用熱交換器の下流側に配設するようにした
ので、混合エリアに近い加熱用熱交換器の下流側におい
ては、補助加熱器が装着されていない場合と同様の通路
面積を確保することができるようになり、空調ケースを
大きくしなくても、混合エリアへ導かれる空気の流方向
の変化を抑えることが可能となる。

【０００９】また、混合エリアに近い加熱用熱交換器の
後方の通路面積を確保する必要から、補助加熱器と対峙
していない加熱用熱交換器の部分を、混合エリアに近い
側において、これと反対側よりも大きく形成することが
望ましい（請求項２）。

【００１０】さらに、通風抵抗の増大に伴う風量低下を
許容限度内に抑えるために、加熱用熱交換器と補助加熱
器とのそれぞれの通風出口側の端面間の距離を、加熱用
熱交換器と壁部との距離の半分以下に設定するようにし
たり（請求項３）、また、補助加熱器の壁部に沿った方
向の寸法を、加熱用熱交換器の同方向の寸法の約７０％
以下に設定するようにするとよい（請求項４）。

【００１１】尚、上述の構成は、特に、センター置きの
車両用空調装置などのように、空調ケース内に車両の前
方から後方に向かって空気を流す流路が形成されている
構成において有用なものである（請求項５）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。図１において、車両のセンターコン
ソール部に搭載されるセンター置きタイプの空調ユニッ
ト１が示されている。この空調ユニット１は、図中の左
方に設けられるエンジンルームと車室とを区画する仕切
板よりも車室側に配されているもので、空調ケース２
に、送風機３、エバポレータ４、ヒータコア５等が車幅
方向のほぼ同位置に収納されており、送風機３に対峙し
て設けられた図示しないインテーク部を介して内気や外
気を空調ケース内に導入するようになっている。

【００１３】この例において、エバポレータ４は送風機
３の下流側となる下方に配置され、ヒータコア５はエバ
ポレータ４のさらに下流側に配置されている。これらエ
バポレータ４とヒータコア５とは、共に立設させた状態
で空調ケース２の前後方向にずらして配置され、ヒータ
コア５はエバポレータ４よりも空調ケース２の後方側
（車室側）に配置されている。

【００１４】ヒータコア５は、エバポレータ４の下半分
に対峙するように設けられているもので、ヒータコア５
の上方には、エバポレータ４を通過した空気をヒータコ
ア５をバイパスして下流側へ導く冷風通路６が形成され
ている。また、ヒータコア５を通過した空気を下流側へ
導く温風通路７がヒータコア５の後方から上方に向かっ
て形成されている。

【００１５】ヒータコア５の上方には、冷風通路６を流
れる空気と温風通路７を流れる空気との割合を調節する
エアミックスドア８が配置されている。このエアミック
スドア８はバタフライ式の板ドアによって構成されてい
るもので、冷風通路６を全閉にする位置から温風通路７
を全閉にする位置にかけて回動するようになっており、
冷風通路６を全閉にする場合には温風通路７が全開とな
り、温風通路７を全閉にする場合には、冷風通路６が全
開となるようになっている。

【００１６】そして、エアミックスドア８の下流側に
は、冷風通路６を通過した空気と温風通路７を通過した
空気とを混合させる混合エリア９が形成され、また、エ
アミックスドア８よりも下流側には温調された空気を取
り出すセンタベント取出口１０、デフロスト取出口１
１、サイドベント取出口１２、フット取出口１３、及び
リアフット取出口１４が設けられている。

【００１７】センタベント取出口１０は、エアミックス
ドア８の上方に形成された空調通路１５に臨むように空
調ケース２の車室側に向けられる側壁１６の上部両脇に
形成され、デフロスト取出口１１及びサイドベント取出
口１２は、前記空調通路１５の最下流端に位置する空調
ケース２の上部に形成されている。また、フット取出口
１３は、空調通路１５の中程に臨むように空調ケース２
の左右の両側壁に形成されている。さらに、リアフット
取出口１４は、空調ケース２の車室側に向けられる側壁
１６の下部に形成されており、この車室側に向けられる
側壁１６に沿って空調ケース２の中程から下部にかけて
形成された隔壁１７によって画成されるリアフット吹出
通路１８を介してエアミックスドア８の下流側の部分に
連通されている。この隔壁１７によって、ヒータコア５
の後方にこのヒータコア５の通風部分の出口側端面に沿
って立設する壁部が構成されると共に、ヒータコア５と
の間で前記温風通路７が画成され、ヒータコア５を通過
した空気の流れを上方へ変更し、この空気をエアミック
スドア８を介して混合エリア９へ導くようにしている。

【００１８】そして、フット取出口１３及びリアフット
取出口１４への供給風量は、エアミックスドア８の上方
に配されたドラム状に形成されているフット用モードド
ア２０によって調節され、また、センタベント取出口１
０、デフロスト取出口１１、及びサイドベント取出口１
２への供給風量は、板ドアによって構成されたデフベン
ト用モードドア２１，２２によって調節されている。

【００１９】したがって、送風機３から送られる空気
は、エバポレータ４を通過する際に冷却され、エアミッ
クスドア８によってヒータコア５を通過して流れる空気
とバイパスして流れる空気との割合が調節され、エアミ
ックスドア８の下流側の混合エリア９で適宜混合された
後に吹出モードに応じて開放された取出口から吹き出さ
れるようになっており、全体として、空調ケース内に
は、車両の前方側から後方側に向かって空気が流れる流
路が形成されている。

【００２０】ところで、上述の構成において、温風通路
７を構成するヒータコア５と隔壁１７との間には、補助
加熱器２２が着脱可能に配設されている。この補助加熱
器２２は、電気ヒータなどによって構成されているもの
で、その通風部分の端面の面積がヒータコア５の通風部
分の端面の面積よりも小さく形成されており、ヒータコ
ア５と隔壁１７との間（温風通路７）のうち、ヒータコ
ア５の混合エリア９に近い側を避けた部位に配設されて
いる。

【００２１】この点をエバポレータ４から混合エリア９
に至る部分を示した図２の概略構成図によって示すと、
補助加熱器２２は、ヒータコア５の後方の破線で囲まれ
た部分を避けるようにヒータコア５に近接して並設され
ている。また、ヒータコア５の補助加熱器２２が対峙し
ていない部分は、混合エリア９に近い側（ヒータコア５
の上側の図中、Ｍで示された回避部分）が、これと反対
側（ヒータコア５の下側の図中、Ｌで示された回避部
分）よりも大きく形成されており、全体として、補助加
熱器２２をヒータコア５の中央よりも下方へずらして配
置するようにしている。

【００２２】また、ヒータコア５と隔壁１７との距離Ｄ
は、実際には一定ではないが、少なくとも補助加熱器２
２の上部においては、ヒータコア５と補助加熱器２２の
それぞれの通風部分の出口側端面間の距離Ｃが、ヒータ
コア５と隔壁１７との距離Ｄの半分以下となるように設
定されている。さらに、補助加熱器２２の隔壁１７に沿
った方向の寸法Ａを、ヒータコア５の同方向の寸法Ｂの
約７０％以下に設定するようにしてある。これは、図３
に示されるように、補助加熱器２２がヒータコア５の寸
法の約７０％よりも大きくなると、風量低下が許容でき
る限度（約１５％）を超えて顕著となることが実験によ
り確認されたためである。

【００２３】したがって、上述のように、ヒータコア５
の下流側に該ヒータコア５の通風部分の端面に沿った隔
壁１７が立設され、この間に補助加熱器２２を配設する
場合において、補助加熱器２２の通風部分の端面をヒー
タコア５の通風部分の端面よりも小さくすると共に、補
助加熱器２２を、ヒータコア５と隔壁１７との間のう
ち、ヒータコア５の混合エリア９に近い側を避けた部位
に配設するようにしたので、混合エリア９に近いヒータ
コア５の後方の通路面積を補助加熱器２２の有無に拘わ
らす一定に保つことができ、温風通路７から混合エリア
９へ導かれる空気の流方向が補助加熱器の追加によって
変更されてしまうことがなくなる。このため、温風通路
７を流れる空気の流方向の変化に伴い、冷風通路６から
の空気との混合状態が変化し、温調特性が変更されてし
まうという不都合を避けることが可能となる。

【００２４】しかも、補助加熱器２２を装着しても温風
通路７から混合エリア９へ導かれる空気の流方向が変更
されないので、ヒータコア５と隔壁１７との間の空間を
確保するために隔壁自体を後方へずらすことを考えなく
てもすみ、空調ケース２の小型化を図ることが可能とな
る。また、ヒータコア５の後方の補助加熱器２２が対峙
していない部分を、混合エリア９に近い側において大き
く形成するようにしたので、補助加熱器２２をヒータコ
ア５に臨ませつつ、混合エリア９に近い側においてヒー
タコア５の後方を大きく開けることができるようにな
り、所定の加熱能力の確保を図ることができると共に、
所定の温調特性を維持することができるようになる。

【００２５】また、ヒータコア５と補助加熱器２２のそ
れぞれの通風出口側の端面間の距離Ｃを、ヒータコア５
と隔壁１７との距離Ｄの半分以下となるように設定する
ようにしたので、補助加熱器２２を通過した空気の流路
を確保しつつ、通気抵抗の増大を避けることができるよ
うになる。さらに、補助加熱器２２の隔壁１７に沿った
方向の寸法を、ヒータコア５の同方向の寸法の約７０％
以下に設定するようにしたので、混合エリア９へ導かれ
る風量の低下を低減することが可能となる。

【００２６】尚、上述の構成においては、ヒータコア５
の後方に立設する壁部を隔壁１７によって構成した例を
示したが、上述のような隔壁１７が存在せず、車室側へ
向けられる側壁１６をもってヒータコア５の後方に立設
する壁部が構成される場合においても、上述と同様の構
成とすることで、同様の作用効果を得ることが可能とな
る。

【００２７】また、ヒータコア５の通風部分の端面に沿
った壁部は、必ずしもヒータコア５と平行である必要は
なく、ヒータコア５に対して所定の角度で傾斜して立設
するものであってもよく、ここに、通風部分の端面に沿
った壁部とは、ヒータコア５と壁部との距離によって温
風通路７の通路面積が決定されてしまうように立設され
た壁面をいい、ヒータコア５の後方において、ヒータコ
ア５を通過した空気の流方向をヒータコアの直後におい
て変更するものであればよい。また、壁部は、空調ケー
ス２と一体に形成されるものでも、別体に形成されるも
のであってもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明に係る車両
用空調装置は、加熱用熱交換器の下流側において、この
加熱用熱交換器の通風部分の端面に沿って設けられた壁
部との間に補助加熱器を配設可能にする温風通路が形成
される場合に、補助加熱器の通風部分の端面の面積を加
熱用熱交換器の通風部分の端面の面積よりも小さくする
と共に、補助加熱器を、混合エリアに近い加熱用熱交換
器の下流側を避けた部位に配設するようにしたので、加
熱用熱交換器の混合エリアに近い側において、補助加熱
器が装着されていない場合と同様の通路面積を確保する
ことが可能となり、空調ケースの大型化を避けつつ、補
助加熱器の装着の有無に拘わらず、混合エリアへ導かれ
る空気の流方向を一定にすることができ、安定した温調
特性を維持することが可能となる。

【００２９】また、補助加熱器と対峙していない加熱用
熱交換器の部分を、混合エリアに近い側において、これ
と反対側よりも大きく形成するようにすれば、補助加熱
器を加熱用熱交換器に臨ませつつ、混合エリアに近い加
熱用熱交換器の後方に十分な通路面積を確保することが
できるようになり、所定の加熱能力を確保できると共
に、所定の温調特性を維持しやすいものとなる。

【００３０】さらに、加熱用熱交換器と補助加熱器との
それぞれの通風出口側の端面間の距離を、加熱用熱交換
器と壁部との距離の半分以下に設定するようにしたり、
補助加熱器の壁部に沿った方向の寸法を、加熱用熱交換
器の同方向の寸法の約７０％以下に設定するようにすれ
ば、通風抵抗の増大に伴う風量低下を許容限度内に抑え
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかる車両用空調装置を示す
断面図である。

【図２】図２は、本発明にかかる車両用空調装置のエア
ミックスドアから混合エリアに至る部分の概略構成を示
した図である。

【図３】図３は、補助加熱器の壁部に沿った方向の寸法
Ａとヒータコアの同方向の寸法Ｂとの比率と、風量低下
率との関係を示した特性線図である。

【図４】図４は、従来の構成による不都合を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

２空調ケース３送風機４エバポレータ５ヒータコア６冷風通路７温風通路８エアミックスドア９混合エリア１７隔壁２２補助加熱器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者都築洋埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地株式会社ゼクセルヴァレオクライメートコントロール内 (72)発明者村瀬昌幸埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地株式会社ゼクセルヴァレオクライメートコントロール内Ｆターム(参考） 3L011 BA01 BP02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空調ケースを介して空気を送風する送風
手段と、前記空調ケース内に配されて該空調ケース内に
導入された空気を冷却する冷却用熱交換器と、前記空調
ケース内に配されて前記冷却用熱交換器よりも下流側に
配された加熱用熱交換器と、前記冷却用熱交換器を通過
した空気を前記加熱用熱交換器をバイパスして下流側へ
導く冷風通路と、前記加熱用熱交換器を通過した空気を
下流側へ導く温風通路と、前記冷風通路を介して流れる
空気と前記温風通路を介して流れる空気とを混合させる
混合エリアと、前記温風通路に必要に応じて配される補
助加熱器とを有し、前記温風通路を前記加熱用熱交換器
とこの加熱用熱交換器の通風部分の端面に沿って設けら
れた壁部との間に形成し、この壁部により前記加熱用熱
交換器の通過空気を前記混合エリアへ導くようにしてい
る車両用空調装置において、前記補助加熱器の通風部分の端面の面積を前記加熱用熱
交換器の通風部分の端面の面積よりも小さくすると共
に、前記補助加熱器を、前記加熱用熱交換器と前記壁部
との間のうち、前記混合エリアに近い側を避けた部位に
配設するようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】前記加熱用熱交換器の前記補助加熱器が
対峙していない部分は、前記混合エリアに近い側が、こ
れと反対側よりも大きく形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】前記加熱用熱交換器と前記補助加熱器と
のそれぞれの通風部分の出口側端面間の距離は、前記加
熱用熱交換器と前記壁部との距離の半分以下に設定され
ていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装
置。
【請求項４】前記補助加熱器の前記壁部に沿った方向
の寸法は、前記加熱用熱交換器の同方向の寸法の約７０
％以下に設定されていることを特徴とする請求項１記載
の車両用空調装置。
【請求項５】前記空調ケース内には、車両の前方側か
ら後方側に向かって空気を流す流路が形成されている請
求項１記載の車両用空調装置。